Tulosta Tulosta Lähetä linkki Bookmark and Share

Eurooppalaiset tutkijat kehittivät painotekniikalla valmistettavan valoelementin

28.10.2008


Taipuisa ja edullinen OLED-elementti soveltuu erityisesti pakkauksiin

Eurooppalaisessa ROLLED-projektissa tutkijat kehittivät taipuisan OLED-elementin, joka valmistetaan massatuotantona rullalta rullalle -painotekniikan avulla. OLED-elementeillä voidaan esimerkiksi toteuttaa lisäefektejä tuotepakkauksiin. Uusi menetelmä on huomattavasti edullisempi kuin perinteinen valmistusmenetelmä. VTT:n koordinoimassa projektissa olivat mukana INM, CSEM, Ciba, Hansaprint, UPM ja PolylC.

Taipuisaa OLED-elementtiä voidaan yksinkertaisimmillaan hyödyntää tuotepakkauksissa, julisteissa tai kaupan hyllyjen reunoilla huomion herättäjinä. Se voidaan myös yhdistää esimerkiksi elintarvikkeiden tuoreutta mittaaviin sensoreihin pakkauksessa. Sen avulla voidaan myös estää tuotekopiointia. Projektin koordinaattori, VTT:n teknologiapäällikkö Arto Maaninen arvioi, että ensimmäiset OLED-elementit nähdään markkinoilla parin vuoden päästä.

OLED (Organic Light Emitting Diodes) on orgaaninen valodiodi, jonka toimintaperiaate on samankaltainen kuin LED-valoissa. Sen tehonkulutus on erittäin vähäinen. Orgaanisia materiaaleja käyttäen pystytään litteitä OLED-valoelementtejä valmistamaan edullisesti painoteknisin keinoin myös suurille, taipuisille pinta-aloille.

ROLLED-projektissa kehitetty OLED-elementti valmistetaan orgaanisista materiaaleista. Se kapseloidaan kosteutta läpäisemättömällä suojakalvolla. Elementin paksuus on 200-250 mikrometriä, mikä vastaa 3-4:n päällekkäisen kopioarkin paksuutta.

Valmistusmenetelmää on testattu kahdessa demonstraatiokokeessa. Toisessa valmistettiin kaksivärinen, tuotepakkaukseen kiinnitettävä OLED-elementti. Kun pakkaus on avaamaton palaa vihreä merkki, mutta jos pakkaus avautuu, rikkoutuu sulake ja merkki muuttuu punaiseksi rastiksi.

Toisessa kokeessa osoitettiin, miten OLED-elementin tarvitsema virta voidaan syöttää NFC-puhelimen kautta. Käyntikorttiin painettiin EU-lippu tähtineen. Kun NFC-puhelin tuotiin lähelle korttia, syttyivät OLED-elementein painatetut tähdet.

Painetun OLED-elementin tuotantohinta on tällä hetkellä muutaman kymmenen sentin luokkaa. Tutkijoiden tavoitteena on kuitenkin, että joissakin loppusovelluksissa hinta olisi vain muutamia senttejä. Tuotannossa tarvittavien laitteiden hankintahinta on selkeästi alhaisempi ja tuotantonopeus suurempi kuin perinteisellä valmistusmenetelmällä. Säästö on jopa puolet perinteiseen, lasille tehtyjen OLED-elementtien valmistusmenetelmään verrattuna.

Taipuisien OLED-elementtien valmistuksessa kehitetty osaaminen on sovellettavissa myös aurinkokennojen painattamiseen erilaisten kannettavien pienlaitteiden virtalähteeksi.

Uusi OLED-elementti on kehitetty VTT:n koordinoimassa ROLLED-projektissa EU-rahoituksen tukemana. VTT kehitti projektin aikana painatusprosessin, CSEM erilaisia kuviointitekniikoita ja INM anodimusteen ja kosteussulkukalvon. VTT kehitti myös alhaisen työfunktion katodimusteen, joka tehostaa komponentin toimintaa alentamalla käyttöjännitettä ja vähentämällä virrankulutusta. Sitä voidaan käyttää kaikissa painettavan elektroniikan komponenteissa kuten transistoreissa ja aurinkokennoissa ja muissa elektroniikan komponenteissa.

Lisätietoja

VTT
Teknologiapäällikkö Arto Maaninen
Puh. 040 746 3117

KUVA 1

KUVA 2

KUVA 3